氫化

煤的液化(Coal liquefaction)

煤的液化(Coal liquefaction)
國立新莊高級中學陳偉民退休教師

利用煤生產液態燃料的製程就稱為煤的液化。適合以液態消費的能源,可以用煤的液化處理。此項技術必須加熱煤炭,通常和許多種反應物(如氫氣)共同加熱,而得到液體。因為會產生大量廢棄物,此項技術可能引發爭議。煤的液化是否具有經濟誘因,與石油的價格息息相關。相關且相互競爭的技術為煤的氣化。

方法

液化的方法分為直接轉化成液態及間接轉化成液態兩種方法。直接法包括碳化及氫化。

熱裂解與碳化

碳化法有許多種。碳化發生在熱裂解(或稱為破壞性蒸餾),能產生煤溚、油及水蒸氣,還有合成氣,以及固態殘餘物──焦炭。接下來,煤溚和油被進一步氫化處理(hydrotreating),以除去含硫和氮的物質,接下來再製成燃料。

典型的碳化反應就是卡瑞克法(Karrick process)。在這個低溫碳化法中,煤炭在缺少空氣的情況下被加熱至360℃至750℃。這樣的溫度可以使產生的煤溚較優質,其中烴類的平均分子量比正常的煤溚低。然而產生的液體只是副產品,主要產品是半焦炭,一種固態的無煙燃料。